Metalowe nanocząstki pomogą wykryć lotne związki

Metalowe nanocząstki pomogą wykryć lotne związki

Naukowcy z Uniwersytetu Moskiewskiego im. Łomonosowa opracowali nowy sposób zwiększania wrażliwości wykrywania związków lotnych, zwłaszcza chloru, przy użyciu metalicznych nanocząstek. Praca została opublikowana w czasopiśmie Talanta.

Nanocząstki metali, w szczególności złota i srebra, są szeroko stosowane w chemii analitycznej. Wśród ich zastosowań są m.in. optyczne czujniki oparte na zjawisku powierzchniowego rezonansu plazmonowego (pobudzenie plazmonu przez światło) w roztworach koloidalnych i na podłożach stałych.

Współczesne czujniki optyczne mają znaczne zalety, takie jak wysoka czułość, łatwość wykrywania sygnału analitycznego i możliwość dostosowania parametrów analizy optycznej i laboratoryjnej. Niemniej jednak, te urządzenia mają pewne ograniczenia jeśli mowa o ich selektywności.

Dzieje się tak ze względu na agregacyjną niestabilność (cząstki sklejają się razem przy zderzaniu), co zdarza się przy dużej sile jonowej, czyli natężeniu pola elektrycznego utworzone przez jony. Warstwa jonowa utworzona na powierzchni cząstek nazywana jest podwójną warstwą elektryczną i charakteryzuje się potencjałem elektrokinetycznym, znanym również jako potencjał zeta. Gdy ulegnie on zmniejszeniu, elektrostatyczna stabilizacja nanocząstek nie zachodzi.

Problem można rozwiązać, jeśli przymocuje się je do stałych podłoży. Nie ma wielu materiałów matrycowych dla tych czujników, a proces mocowania nanocząstek do podpór nie jest prosty, więc naukowcy zaczęli pracować nad problemem modyfikacji takich matryc. W tym celu zaproponowali oddzielenie nanocząstek od jonów i związków chemicznych przy zachowaniu ich wrażliwości.

Rosyjscy chemicy wymyślili technikę, która łączy detekcję optyczną przy pomocy papierowych pasków testowych z rozłożonymi na nich trójkątnymi nanomolekułami srebra z dynamiczną ekstrakcją gazu (z roztworu lub suchej mieszaniny). Perspektywy tej techniki zostały wykazane przez wykrywanie chloru. Jest on często stosowany do oczyszczania wody, ponieważ niszczy zewnętrzną osłonkę bakterii i wirusów. Niemniej jednak problem określania stężenia tego pierwiastka w wodzie pozostaje istotny, ponieważ istniejące techniki nie są wystarczająco czułe.

Aleksei Furletov, student Wydziału Chemii Analitycznej Uniwersytetu Moskiewskiego, jeden z autorów artykułu, mówi: "Opracowana technika pozwala na wykrycie niewielkich ilości gazowego chloru w obecności dużych stężeń obcych związków bez żadnego przygotowywania próbek. Podejście to można zastosować do innych systemów analitycznych opartych na nanocząsteczkach metalowych, co otwiera szerokie możliwości dalszego rozwoju tej dziedziny analizy chemicznej ".

(KB)